近年來，因為人工智能和5G的火熱，大家對FPGA的關(guān)注度又到了一個新的高度。但正如很多人所知道的那樣，雖然國內(nèi)有不少公司和人員在這個領(lǐng)域耕耘，但FPGA市場依然是被Intel和Xilinx等幾家國外巨頭壟斷，尤其是在高端的FPGA領(lǐng)域，國內(nèi)更是在過去幾十年里一直空白。

即使差距明顯，國內(nèi)還是有一批有心人在這個領(lǐng)域堅持奮斗，旨在打破這種局面，京微齊力的創(chuàng)始人王海力就是當(dāng)中的一個代表。2005年，還在讀博士的他就加入了京微雅格的前身雅格羅技。后來在公司經(jīng)營苦難的時候，他還臨危受命擔(dān)任公司代理CEO，與7名員工苦守18個月，迎來公司重組，隨后迎來京微齊力的誕生。

日前，半導(dǎo)體行業(yè)觀察專訪了王海力，聽他暢談了的過去十幾年的FPGA從業(yè)經(jīng)歷以及他對國產(chǎn)FPGA的一些看法。

從雅格羅技開始的國產(chǎn)FPGA追逐之路

王海力告訴記者，他是清華大學(xué)計算機系EDA專業(yè)碩士博士，國防科技大學(xué)計算機學(xué)院本科。在2005年博士還未畢業(yè)的時候，他就加入了雅格羅技（Agate Logic，京微雅格的前身），工號排在前幾位，是軟件EDA部門的第一位員工，也是中國從事商業(yè)化FPGA研發(fā)的最早一批人。

2005年開始落戶清華科技園的雅格羅技（Agate Logic）是國內(nèi)第一批嘗試做商業(yè)化自主知識產(chǎn)權(quán)的FPGA芯片的團隊。在2005年到2010年間，公司陸續(xù)流片了幾顆FPGA芯片（MCU+FPGA，包括1K、4K甚至32K邏輯容量），最終做到量產(chǎn)的只有1顆。正是基于這些年在FPGA技術(shù)的積累，北京市決定把其作為高端芯片項目引進，并在北京市引導(dǎo)資金的支持的下于2010年8月創(chuàng)立了京微雅格。作為國產(chǎn)FPGA行業(yè)的一面旗幟，京微雅格不但做得最早，也形成了一批自主知識產(chǎn)權(quán)和相關(guān)產(chǎn)品成果。

在京微雅格的那幾年，王海力不但見證了可以算是中國最早商業(yè)化的完全正向設(shè)計的FPGA芯片與軟件EDA工具開發(fā)的全過程（包括從電路架構(gòu)、設(shè)計評估、硬件實現(xiàn)、軟件開發(fā)、生產(chǎn)流片、測試驗證到最終芯片量產(chǎn)），還參與開發(fā)了包括小容量、低功耗、高集成、高性能等多種不同類型的FPGA產(chǎn)品，為研制自主可控的國產(chǎn)FPGA芯片做出了重要的貢獻。

與此同時，他還申請了50余項FPGA與異構(gòu)可編程計算芯片架構(gòu)、EDA軟件與系統(tǒng)方面相關(guān)的國內(nèi)外專利，發(fā)表20多篇相關(guān)領(lǐng)域的國內(nèi)外論文，出版過一本基于國產(chǎn)FPGA與異構(gòu)計算設(shè)計方面的書籍。同時擔(dān)任了北京電子學(xué)會半導(dǎo)體委員會委員、國內(nèi)專業(yè)雜志與學(xué)報審稿專家、集成電路相關(guān)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟委員等多項社會職務(wù)。

作為國產(chǎn)FPGA行業(yè)的一面旗幟，京微雅格本可以憑借產(chǎn)品追趕與國際巨頭一搏，奈何在各種原因的影響下，一面風(fēng)頭正旺的國產(chǎn)FPGA旗幟說倒就倒下了。談到京微雅格失敗的原因，王海力說到，一個項目（公司）的成功需具備各個要素，比如天時地利人和，還需要加上一些運氣。雖然京微雅格是國內(nèi)最早做FPGA的公司，但它缺乏“天時”、“人和”，同時也缺乏一些“運氣”。在他看來，京微雅格的失敗可以歸納為以下三個方面：

第一，“天時”：這可以反映在很多年前國內(nèi)企業(yè)對國產(chǎn)FPGA基本上報以懷疑的態(tài)度，經(jīng)常會被問到中國人會做FPGA嗎？國人做的FPGA能用嗎？

王海力指出，在早些年有很多時候，即使京微雅格把開發(fā)板免費送給客戶，把軟件工具裝上，也很少有客戶愿意嘗試，因為他們有“項目工期”壓力。況且用國外成熟的FPGA芯片很好，也沒什么問題，他們找不到要嘗試國產(chǎn)的、不好用的FPGA的理由，從某種方面來說，這就是不具備“天時”。

第二，“人不和”：京微雅格在公司面臨困境的時候，出現(xiàn)了“人不和”的情況，例如內(nèi)部人員不團結(jié)，這也是造成京微雅格今天結(jié)局的另一個原因。

第三，“運氣”問題：王海力表示，在2014-2016年，資本投資環(huán)境主要投互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)類型的公司，而剛剛成立的國家集成電路大基金也主要以集成電路制造業(yè)和封測業(yè)為主，設(shè)計類型的公司比重偏少，而且投的話也不會是設(shè)計類的初創(chuàng)公司，所以公司當(dāng)年的融資環(huán)境并不是太好，之后加上公司經(jīng)營困難，各種矛盾在同一個時間段集中爆發(fā)，導(dǎo)致公司無法再繼續(xù)經(jīng)營下去。

王海力告訴記者，京微雅格的這段經(jīng)歷，讓他深刻理解到，要想做成一個事情，需要人才、技術(shù)、產(chǎn)品、市場、資金、時機等各個環(huán)節(jié)的合力促成。任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都可能導(dǎo)致失敗。對創(chuàng)業(yè)者或者創(chuàng)業(yè)公司來說，找“可靠”的人，做“可行”的技術(shù)，推“可用”的產(chǎn)品，找“可見”的市場，至關(guān)重要。

再續(xù)FPGA初心，京微齊力崛起

三十功名塵與土，八千里路云和月。在經(jīng)歷了京微雅格的失敗和重組后，王海力依舊在FPGA的道路上堅定不移的走下去?！霸趪a(chǎn)FPGA行業(yè)我已經(jīng)奮斗了15年，更大概率這是我一輩子要做的事情，因此之前的歷史僅僅是我FPGA職業(yè)生涯的前期階段”，王海力日前在接受半導(dǎo)體行業(yè)觀察采訪時談到。

面對公司數(shù)月發(fā)不出工資的境況，員工陸續(xù)離開，但是作為代理CEO的王海力卻帶領(lǐng)著7位老員工，繼續(xù)堅持了18個月，他在等一個時機，一個能再續(xù)FPGA初心的時機。

是什么支撐王海力在京微雅格堅守了18個月？

王海力解釋到：“我參與了雅格羅技-京微雅格公司十多年來所有的重大事件，包括各代產(chǎn)品的研發(fā)、技術(shù)整合收購、公司改制、核高基國家科技重大專項實施以及產(chǎn)業(yè)化推廣的各個環(huán)節(jié)工作。重要的是，我深刻理解正向FPGA研發(fā)的全流程，也看到京微雅格在做研發(fā)過程中為之付出的方方面面。在我心中，我認可這個技術(shù)積累的過程，也知道其多么來之不易，我猜同行或多或少也會要走這樣積累的過程。因此，除了我有特別的FPGA技術(shù)情懷之外，我想這個來之不易的積累，包括通過多年努力而形成的知識產(chǎn)權(quán)和已量產(chǎn)的FPGA芯片，棄之太可惜，在明白人的心里這可能是“無法估計”的價值。這些骨子里的想法正是支撐我即使在京微雅格遇到困難后的18個月還能堅守的原因，我堅信是金子一定會發(fā)光的道理。留下來的老員工和我的想法也是一致的，當(dāng)年留守都是不愿意放棄在國產(chǎn)FPGA研制道路上已經(jīng)取得的這些成果?！?/p>

京微雅格公司雖然沒法再繼續(xù)，但不能說京微雅格就完全失敗了，至少它的產(chǎn)品和技術(shù)得到了完整的保留，這是十多年來的積累。另外，京微雅格培養(yǎng)了一批從事國產(chǎn)FPGA研發(fā)的專業(yè)人才，這也是國內(nèi)不可或缺的資源。還有，早年開發(fā)的FPGA產(chǎn)品目前又得到部分市場的認可，這幾年公司的FPGA芯片出貨量超過了百萬片。更重要的是，后來京微齊力（下文詳細介紹）在維系住京微雅格有效資產(chǎn)的同時，對京微雅格進行了全面的重組整合，使得公司發(fā)展無后顧之憂。

雖然前面經(jīng)歷了兩個創(chuàng)業(yè)公司（雅格羅技、京微雅格），但京微齊力才算是真正意義上王海力自己創(chuàng)業(yè)的第一個公司。王海力此次創(chuàng)業(yè)可能與別人的創(chuàng)業(yè)不一樣，至少“起點”就不一樣，他是站在前面公司“已經(jīng)發(fā)生各種問題”的基礎(chǔ)上來創(chuàng)業(yè)的。

“其實創(chuàng)業(yè)后才發(fā)現(xiàn)真不是一件好玩的事情，創(chuàng)業(yè)非常辛苦，在這個過程中飽受了各種艱辛和困難，甚至在很多時候都有想放棄創(chuàng)業(yè)的想法。人力的問題，資金的問題，技術(shù)的問題，產(chǎn)品的問題，市場的問題，老公司的問題，以及一切可能的問題都需要由創(chuàng)業(yè)團隊一個一個地去解決。體會下來，創(chuàng)業(yè)過程就是一個解決實際問題的過程，創(chuàng)業(yè)克服艱辛的法寶就是相信自己，相信團隊，在正確的道路上堅持堅持再堅持。另外在過程中有一幫與你志同道合的團隊至關(guān)重要，他們在很多問題上能幫你分擔(dān)。因此在創(chuàng)立公司時，我們還有8位留守同事，北京5位，上海2位，深圳1位。我們?nèi)⌒鹿久臅r候，想到的就是“要齊心協(xié)力，把北京市FPGA微電子項目再做上去”，因此新公司得名“京微齊力”，王海力講到。

據(jù)王海力介紹，京微齊力18年銷售訂單超過千萬，收入近七成。受限于國內(nèi)外環(huán)境與政策的變化，以及之前老公司后續(xù)處理事宜的影響，雖然公司銷售業(yè)績相比2018年年初預(yù)測少了一些，但從業(yè)務(wù)增長趨勢及業(yè)務(wù)導(dǎo)入機會來看，我對未來的業(yè)績還是持樂觀態(tài)度。特別是特朗普政府近期政策的“激勵”，會進一步帶動我們的業(yè)績增長。

公司的目標(biāo)是成為全球第三大FPGA廠商，定位是中國最優(yōu)秀的國產(chǎn)FPGA及新一代異構(gòu)可編程計算芯片的供應(yīng)商，公司未來發(fā)展的關(guān)鍵還是能提供有市場競爭力的產(chǎn)品。

王海力認為，技術(shù)、資本和市場在公司發(fā)展的過程中是相互依存、相互推動并相互制約的三要素。因此在有限的資本條件下，我們需要尋求差異化并創(chuàng)新性的技術(shù)特征，在垂直的市場中尋找可落地的機會，讓公司得以生存的同時走的更遠。

國外FPGA遙遙領(lǐng)先，突圍難上加難

雖然這個市場不乏王海力這樣的FPGA布道者，但我們不得不承認，他們選中的是一條極其艱難之路。

可編程FPGA技術(shù)于上個世紀(jì)80年代初由美國賽靈思Xilinx公司發(fā)明。近40年來，先后有超過60家以上的公司從事過FPGA技術(shù)與產(chǎn)品的研發(fā)，其中包括Intel、IBM、AMD、TI、GE、AT&T、摩托羅拉、朗訊、三星、東芝、飛利浦等實力雄厚的大公司，但絕大多數(shù)在耗費了上億美元后功虧一簣！目前全球僅存的四家FPGA上市公司全部位于美國硅谷。歐洲、日本、韓國、等經(jīng)濟強國和中國臺灣等地區(qū)都尚未真正掌握其核心技術(shù)。

作為集成電路技術(shù)頂峰的高端通用芯片之一，也是所有芯片領(lǐng)域中最難打破格局的技術(shù)產(chǎn)品之一。根據(jù)統(tǒng)計目前Xilinx和Altera擁有超過6000項專利，對該行業(yè)的后進入者形成了難以跨越的技術(shù)壁壘。以國內(nèi)為例，我們99%以上的FPGA芯片都依賴于進口，還未形成自己的FPGA產(chǎn)業(yè)。再加上美國政府對我國FPGA產(chǎn)品與技術(shù)出口進行苛刻的審核和禁運，使得我國在通信電力、安防監(jiān)控、國防軍工、航空航天、國家安全以及新一代信息技術(shù)等領(lǐng)域都受到嚴重制約，最近發(fā)生的中興、華為事件更是將國內(nèi)對FPGA的關(guān)注推到了風(fēng)口浪尖。

其實為了加快發(fā)展本土FPGA產(chǎn)業(yè)，前幾年中國北京的投資機構(gòu)曾試圖花大代價收購美國第三家FPGA企業(yè)，但先后被兩屆美國政府以影響國家安全與戰(zhàn)略為由多次否掉。因此王海力認為，研發(fā)自主可控的FPGA技術(shù)與產(chǎn)品對打破美國在FPGA行業(yè)的壟斷意義深遠。

但我們發(fā)現(xiàn)，在我們在后面苦苦追趕的同時，領(lǐng)頭羊似乎正在將差距進一步拉大。

2018年3月，Xilinx提出了未來新產(chǎn)品的戰(zhàn)略規(guī)劃ACAP（Adaptive Compute Acceleration Platform）平臺戰(zhàn)略。ACAP是一個高度集成的多核異構(gòu)計算平臺，能根據(jù)多種應(yīng)用與工作負載的需求從硬件層對其進行修改，ACAP有在工作過程中進行動態(tài)調(diào)節(jié)的自適應(yīng)能力，實現(xiàn)了CPU與GPU無法企及的性能與功耗比。

2019年4月Intel發(fā)布了他們新一代FPGA（Agilex）的規(guī)劃，它采用了Intel第二代HYPERFLEX架構(gòu)。同時能夠進行任意異構(gòu)3D集成是Agilex所強調(diào)的一個特點，這使得Agilex可以根據(jù)需要任意集成包括在芯片間3D封裝互聯(lián)的嵌入式多芯片互聯(lián)橋接、包含收發(fā)器、自定義I/O和自定義計算芯片在內(nèi)的芯片庫以及eASIC等，Intel將通過3D封裝技術(shù)實現(xiàn)全新的異構(gòu)計算平臺。

王海力認為，兩大行業(yè)巨頭近期的新產(chǎn)品規(guī)劃，都不約而同地在計算架構(gòu)上進行深度創(chuàng)新（實現(xiàn)自適應(yīng)、可重構(gòu)、可編程、高性能等特性），而這將會成為未來的芯片技術(shù)主流之一。這些產(chǎn)品創(chuàng)新都是針對AIoT、5G等商業(yè)機會的一種嘗試。在他看來，在大數(shù)據(jù)與人工智能迅速興起的時代，基于自適應(yīng)與可重構(gòu)計算架構(gòu)等打造的全新計算平臺能適用于廣泛的AI加速應(yīng)用，其中包括視頻轉(zhuǎn)碼、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)壓縮、搜索、AI推斷、基因組學(xué)、機器視覺、計算存儲及網(wǎng)絡(luò)加速等。針對邊緣、端-管及云計算等各類應(yīng)用需求，研發(fā)人員能基于此平臺芯片快速開發(fā)出高性價比的產(chǎn)品。這會是FPGA的發(fā)展方向和機會。

因此，他指出，將CPU、GPU、AI、FPGA、Memory、ASIC等多種異構(gòu)單元集成在同一芯片上并具有HSA（Heterogeneous System Architecture）模式的異構(gòu)計算芯片將代表著集成電路產(chǎn)業(yè)新的發(fā)展趨勢之一，其市場規(guī)模將迅速超過百億美金，而隨之衍生的產(chǎn)品、應(yīng)用方案的市場規(guī)模將達數(shù)千億美金。得益于新型架構(gòu)技術(shù)，這類芯片硬件結(jié)構(gòu)可通過軟件來定義，產(chǎn)品能跟隨市場的需求發(fā)展而相應(yīng)變化。相比傳統(tǒng)專用芯片平均2年的生命周期，應(yīng)用于多個產(chǎn)業(yè)鏈的新型異構(gòu)可編程計算芯片的生命周期可長達10年。

雖然機會擺在面前，但對國內(nèi)的FPGA廠商來說，這仍然是一座難以跨越的高山。

任重而道遠，但本土廠商必須迎難而上

王海力把中國FPGA發(fā)展歷史分為四個階段：

第一階段（Pre-1.0時代：學(xué)習(xí)過程）：從90年代開始到2005年前后，中國經(jīng)歷了反向設(shè)計的過程，芯片設(shè)計/軟件開發(fā)人員上百人，無架構(gòu)，落后的工藝，無軟件工具，同時也無自己的應(yīng)用開發(fā)人才。

第二階段（1.0時代：從無到有）：從2006年開始到2016年前后，國產(chǎn)FPGA企業(yè)陸續(xù)成立，開始正向設(shè)計，芯片設(shè)計/軟件開發(fā)人員幾百人，有架構(gòu)雛形，使用一般的工藝，開發(fā)基礎(chǔ)的軟件工具，基礎(chǔ)的應(yīng)用軟IP，同時開始培養(yǎng)國產(chǎn)FPGA的應(yīng)用人才。

第三階段（2.0時代：從有到好）：從2017年開始到2025年前后，我們有完備的正向設(shè)計能力，芯片設(shè)計/軟件開發(fā)人員上千人，具備完備的架構(gòu)設(shè)計，采用先進的工藝，提供好用的軟件工具，具備一部分行業(yè)軟IP及解決方案，同時建立FPGA應(yīng)用生態(tài)圈，國產(chǎn)FPGA開發(fā)的應(yīng)用人才上千人。

第四階段（3.0時代：從好到強）：我們擁有領(lǐng)先的正向設(shè)計能力，芯片設(shè)計/軟件開發(fā)人員幾千人，具備創(chuàng)新架構(gòu)設(shè)計，采用最先進工藝，擁有領(lǐng)先的軟件工具，完備的行業(yè)軟IP及解決方案；同時建立完整的FPGA應(yīng)用生態(tài)圈，國產(chǎn)FPGA開發(fā)的應(yīng)用人才數(shù)萬人。

中國FPGA經(jīng)歷了“學(xué)習(xí)過程”、“從無到有”、“從有到好”、“從好到強”的4個階段之后，也讓國人慢慢的開始接受國產(chǎn)FPGA芯片了，特別是中興事件和中美貿(mào)易戰(zhàn)之后。目前國產(chǎn)FPGA在推向市場過程中，主要面臨的問題包括芯片價格問題，系統(tǒng)移植問題，軟件效率問題，產(chǎn)品穩(wěn)定性問題，后期維護問題以及量產(chǎn)出貨問題等。

按照他的說法，相對于ASIC產(chǎn)品而言，F(xiàn)PGA本來就是一個使用門檻很高的產(chǎn)品，因此推向市場過程是一個漫長的過程。在他看來，這個問題國外廠商也都遇到過，只不過他們比我們早走了二十年，這些問題逐步在優(yōu)化解決。而我們在產(chǎn)品線的豐富程度，大容量FPGA芯片軟件工具的支撐能力，以及面向應(yīng)用的IP和解決方案的自給供應(yīng)能力等方面遠遠落后。

“遵循集成電路領(lǐng)域很難有“彎道超車”的規(guī)律，國內(nèi)FPGA要想打破局面，除了豐富產(chǎn)品線之外，首先還得加大投入，包括資金投入以及人員投入”，王海力告訴記者。

他表示，中國FPGA芯片設(shè)計、EDA工具開發(fā)的人才不足千人，應(yīng)用人才上萬人。但這些FPGA應(yīng)用人才中98%以上是使用國外FPGA廠商的產(chǎn)品。因此國內(nèi)急需培養(yǎng)使用國產(chǎn)FPGA的應(yīng)用人才，只有不斷地使用國產(chǎn)FPGA，本土FPGA企業(yè)才有機會成長并追趕的可能性。其次，需要在一些應(yīng)用垂直市場做文章，結(jié)合我們的市場優(yōu)勢，讓國產(chǎn)FPGA企業(yè)做出有競爭力差異化的產(chǎn)品出來，快速滿足這類垂直市場的需求。

“京微（雅格/齊力）這個團隊（包括國產(chǎn)同行）的使命就是希望解決國產(chǎn)FPGA芯片“從無到有”，“從有到好”，最后“從好到強”的問題，解決中國在FPGA芯片供給上不再受制于人的問題”，王海力說。

不止FPGA，整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)都是我們需要重點關(guān)注的，在談到對國內(nèi)半導(dǎo)體的未來發(fā)展有什么建言的時候，王海力告訴半導(dǎo)體行業(yè)觀察記者：

相比其他行業(yè)的創(chuàng)業(yè)，半導(dǎo)體的創(chuàng)業(yè)是真正意義上的一條不歸路。受限于大環(huán)境的影響，中國的半導(dǎo)體創(chuàng)業(yè)更加是難上加難，半導(dǎo)體的項目是典型的十年磨一劍的項目，具有資金消耗量大、研發(fā)時間久、回報周期長、風(fēng)險程度高等特點，需要投資人、公司、團隊、客戶、政府及產(chǎn)業(yè)合作伙伴給予足夠的時間和包容。

目前國際形勢日趨復(fù)雜，來自外部的壓力與日俱增，特別是中美貿(mào)易摩擦的加劇和美國加大實施對中國高科技產(chǎn)業(yè)的遏制力度，讓即使在局內(nèi)的半導(dǎo)體人也很難準(zhǔn)確預(yù)測中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)后續(xù)的發(fā)展態(tài)勢。備受關(guān)注的中興華為事件，以及中美貿(mào)易中美國對知識產(chǎn)權(quán)的嚴重關(guān)注及維護，讓我們深刻理解到中國半導(dǎo)體要想發(fā)展起來，必須長久且堅定不移地走“發(fā)展自主創(chuàng)新、掌握核心技術(shù)”這條路，在基礎(chǔ)創(chuàng)新上要下苦工夫，切記“急功近利”、“彎道超車”，要踏踏實實地、有計劃地發(fā)展中國半導(dǎo)體的核心基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。

接下來中國半導(dǎo)體需要穩(wěn)中求進，在未來發(fā)展的過程中，我們需要團結(jié)并扛得住壓力。即使在“資本寒冬”已來和集成電路增速放緩的情況下，對于中國的半導(dǎo)體來說仍然存在不少的發(fā)展機會。我們應(yīng)當(dāng)繼續(xù)大力推動基礎(chǔ)創(chuàng)新與應(yīng)用創(chuàng)新，繼續(xù)擴大尋找跨領(lǐng)域合作共贏中的技術(shù)革新與業(yè)務(wù)變革的機會。未來的生存權(quán)與主動權(quán)掌握在中國半導(dǎo)體自己人的手上，我們終將會迎來光明。
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